工业经济论文
能源是是工业的血液，是社会经济发展的重要基石，可以说，谁拥有了能源，谁就拥有了经济持续发展的基础与动力。2000 年以来，中国经济持续保持 8% 以上的快速增长，能源消耗迅速增加。面对不断增长的刚性需求，中国的油气供应却呈现明显的后劲不足，照目前的消耗速度，中国的原油、天然气、煤炭的可采年限分别只有 12 年、26 年与 30 年左右。此外，中国的能源消费结构亦不合理，2014 年油气与煤的消费量之比约为 24: 65,而世界平均水平约为 56: 30,油气在一次能源消费中所占比例过低。为了达到国家十二五规划以及党的十八大所重点提出的建设资源节约型、环境友好型社会的要求，中国当前的能源消费结构必须调整和优化，降低煤炭在能源消费中所占比例亦将加剧油气供应的紧张局面。本文通过研究和分析中国的非常规油气资源发展现状，认为开发非常规油气资源不仅可行，而且有望成为常规油气的有益补充，本文最后对如何开发利用非常规油气资源提出了对策建议。
1 中国非常规油气资源开发现状
非常规油气资源是相对常规油气资源的一个概念，主要是指的是重油、超重油、深层石油、油页岩以及低渗透气层气、煤层气、天然气水合物、深层天然气和无机成因油气等。本文仅探讨较为常见、发展较为成熟的致密油气、页岩油气、煤层气三类非常规油气资源。
1. 1 页岩气
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源。根据中国发改委等部委联合发布的《页岩气发展规划（ 2011 - 2015） 》中的预测数据，中国页岩气可采资源量达 25 万亿 m3,超过常规天然气的探明地质储量 3. 1 万亿 m3,主要分布在松辽盆地、渤海湾、华北地区、准格尔盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯、杜哈盆地及华南地区。
依靠先进的页岩气水平井和水压裂技术，美国页岩气年产量由 2000 年的 1. 18 × 1010m3飙涨至 2013 年的 3. 2× 1011m3,占全国天然气总产量的37. 45%.据 EIA 预测，到 2040 年，美国页岩气年产量可达 5. 61 ×1011m3,占美国天然气总产量的 52. 8%[1].鉴于美国的成功经验，中国政府开始重视页岩气产业，并出台了多项政策措施推动页岩气的产业发展：
首先，创新页岩气的资源管理制度。国土资源部发布新发现矿种公告，将页岩气作为第 172 种独立矿种加强管理，引入了市场机制，开展了页岩气探矿权出让招标工作。
对油气和非油气企业从事页岩气勘查开发提供了相同的条件[2].
其次，政府成立相关的科研立项，支持页岩气相关科学技术的研究开发。2010 年，国家能源页岩气研发（ 实验） 中心研究突破页岩气勘探开发关键技术难题； 同年，"大型油气田及煤层气开发"国家科技重大专项中设立了"页岩气勘探开发关键技术"研究项目。
再次，政府陆续出台了多项国家产业扶持政策。例如《关于出台页岩气开发利用补贴政策的通知》，中央财政对页岩气开采企业的补贴标准定为 0. 4 元/m3.2013 年，国务院发布《能源发展"十二五"规划》，允许符合条件的非国有资本进入非常规能源开发，尝试对页岩气、煤层气和进口液化天然气等进行市场化定价。而且同年国家能源局出台的《页岩气产业政策》，将页岩气开发纳入国家战略性新兴产业，进一步加大补贴幅度，提高对页岩气勘探开发的税费减免。
然后，中国与美国签署了《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》，就联合开展资源评估、技术合作和政策交流制定了工作计划。
最后，页岩气开发政策坚持强调页岩气开发过程中需注意防止钻井液和压裂液在钻井和压裂的过程中泄露对环境、地下水及土壤的污染。
在这些利好政策的推动下，2014 年中国页岩气产量达 1. 3 ×1010m3,占天然气总产量的 0. 97%.根据中国政府制定的《页岩气发展规划（ 2011 -2015 年） 》与《天然气发展"十二五"规划》目标，到 2015 年，中国页岩气产量要达到 6. 5 ×1010m3,届时页岩气将占天然气总产量 3. 7%左右。
1. 2 煤层气
煤层气是指赋存于煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤矿的伴生气体。据国际能源署统计，全球煤层气资源量可能超过 260 ×1012m3,中国的煤层气资源量位列第三。全国埋深 2000m 以浅的煤层气地质资源量 36. 81 × 1012m3,可采资源量 10. 87 × 1012m3,主要分布在东部、中部、西部和南方等四个大区，其中东部地区可采储量占比约为 40%,中部和西部分别为 18%和 26%,南部约占 16%[3].
中国煤层气产业发展可分为三个阶段： 第一阶段，1989 年之前，矿井瓦斯不加以利用直接排放； 第二阶段，1995 - 2005 年，开始引进煤层气开采和利用技术，煤层气产业逐渐形成和发展； 第三阶段，2006 年至今，煤层气逐步形成产业化与商业化[4].经过 20 多年的发展，煤层气勘探技术逐渐成熟，政府的财税补贴已到位，煤层气产业快速发展，产量直线上升。据《煤层气（ 煤矿瓦斯） 开发利用"十二五"规划》与《天然气发展"十二五"规划》目标，到2015 年中国煤层气产量要达到 300 亿 m3,其中地面开发160 亿 m3,煤矿瓦斯抽采 140 亿 m3,占到全部天然气产量的 17. 05%,成中国利用最多的非常规气资源。
1. 3 油砂
按照美国地质勘探局（ USGS） 的划分，粘度大于1. 0 ×104mPa·s 的石油称为天然沥青、焦油砂或者油砂。用热化学水洗法和 ATP 干馏分离法可以将油砂油分离出来从而可直接生产轻质油，因此油砂是很重要的一种非常规油气资源。
中国有较为丰富的油砂资源，主要分布在新疆、青海、内蒙古、四川、广西、贵州、西藏、浙江等省市、自治区。
据中国国土资源部新一轮全国油气资源评价结论，全国油砂油地质资源量有 59. 7 亿 t,可采资源量 22. 58 亿 t,主要分布在西部、青藏、东部、中部和南部地区[5].
早在 2003 年，国土资源部、国家发改委、财政部三部委联合中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、成都理工大学和吉林大学等单位，对中国油砂资源进行系统地调查和研究，得出比较确定的中国油砂资源情况[5].前几年不断攀高的油价，让很多石油公司、科研院所、民营企业等机构将目光也转到油砂资源上。
中国的油砂分离技术，在实验室内已被证明可行，一些实验室技术已经经过现场中试，正在逐步转化为生产力。例如，准葛尔盆地的乌尔禾油砂矿中研究出的干馏法； 松辽盆地的内蒙古扎赉特旗恒源矿业综合开发有限责任公司与抚顺石油化工大学等联合研究出的热化学水系分离法。据国土资源部新一轮全国油气资源评价，油砂在露天开采时，中国水洗法开采下油的收率可以达到 85%以上，有的甚至可以达到 95%; 干馏法开采下油的收率可以达到 70%以上，远远高于常规油的收率（ 10% -30%） .
据 2010 年数据，水洗法分离油砂，如果生产规模超过 5 万t /年，分离成本约为 14 - 18 美元 /桶，与常规油的生产成本差不多，只是油砂油质量较常规油差，其价格会略低于常规油，因此生产出的油砂油主要用作炼制柴油，也可以直接用作重油或者生产高质量的沥青。据国土资源部预测，到 2020 年，中国油砂油产能可以达到 200 万 t /年；2030 年与 2050 年，产能将分别达到 400 万 t /年与 1000 万t /年[5].随着技术的进步，开采成本会逐步降低，产能稳步上升。
1. 4 油页岩
油页岩是富含有机物的沉积岩，主要成分为油母质，可提炼出液态烃类。油母质常被视为石油的替代品。油页岩可以通过低温干馏提取页岩油及页岩油的加工产品，也可以通过燃烧发热发电，或者通过气化制取煤气。世界上油页岩资源主要分布于美国、俄罗斯、加拿大、中国、扎伊尔等国[6].据国土资源部新一轮资源评价结果，中国油页岩资源储量 7 199. 37 亿 t,页岩油查明资源储量 27. 44亿 t.油页岩资源主要分布在东部、中部、南方、西部和青藏地区，主要分布盆地有： 抚顺盆地、茂名盆地、敦密盆地、松辽盆地、鄂尔多斯盆地和准格尔盆地约占总资源量的78%[7].
中国油页岩的开发利用的历史长达 70 余年，主要用于提炼页岩油和发电。目前页岩油开采利用技术逐渐成熟，产地主要集中在东北，抚顺油页岩矿新建坑口页岩炼油厂 700 万 t 的油页岩年处理量，以及吉林省政府与国家投资桦甸油页岩的 1 400 多万 t 年处理量[7].现今，中国油页岩勘探与利用已初具规模。
1. 5 致密砂岩气
致密砂岩气是指孔隙度低（ < 12%） 、渗透率比较低（ 1 ×10- 3μm2） 、含气饱和度低（ < 60%） 、含水饱和度高（ >40%） 、天然气在其中流动速度较为缓慢的砂岩层中的非常规天然气[8].截至 2011 年年底，中国致密气累计探明地质储量为 3. 3 ×1012m3,占全国天然气总探明地质储量的 40%; 其中可采储量 1. 8 ×1012m3,约占全国天然气可采储量的 1/3.
早在 20 世纪 80 年代中国开始探索致密砂岩气的开发利用，发展到现阶段直井、丛式井、水平井分段压裂等关键技术已基本掌握，产量迅速增长，2012 年中国天然气产量中致密砂岩气产量占的比重达 25%[8].由于致密气的分布与常规气很多地方有重叠，所以在管道运输等基础设施方面有相当便利的条件，可以节省大量成本，且投产见效快，因此许多大型油企选择致密气作为首选非常规油气进行开发。
2 中国非常规油气资源开发面临的挑战
2. 1 页岩气
首先，我们知道中国页岩气资源总量丰富，但因尚未开展全国范围内的页岩气资源调查和评价，所以资源的具体数量与分布未完全掌握； 其次，中国页岩气资源多分布在落后地区，地势险峻、埋藏深而且岩层厚度小，因而开采条件及运输条件较差； 第三，中国页岩气开发技术落后，只初步掌握了页岩气直井压裂技术，对于新型水平井技术尤其是分段压裂等核心技术，远未突破； 第四，中国配套的基础设施和钻探设备落后而且不足，缺乏相应的输送管道，新建管道投资成本大、投产时间长； 第五，中国相应的天然气市场特别是非常规天然气市场发育很不完善； 第六，页岩气开发过程中面临水体污染、空气污染和地质破坏三大环境风险是中国发展页岩气产业过程中最需要注意和解决的问题。因而中国页岩气开发面临的挑战重重，不确定因素较多，短期内难以发展到大规模商业开发的程度。
2. 2 煤层气
中国的煤层气开发尚存在勘探投入不足； 抽采条件复杂，抽采难度大； 科研投入不足，技术创新不够，关键技术有待突破； 利用效率低； 发电成本较高，发电上网难等问题，相关扶持政策需要进一步落实和完善。
2. 3 油砂
中国油砂资源勘探程度较低。除了百色盆地、准葛尔盆地西北边缘、松辽盆地西斜坡等地区，大部分盆地和地区的油砂资源还处于中等偏低的勘探程度。由于这些油砂资源含油率较低（ 见表 1） ,品质差，水洗困难，如果采用溶剂抽提，溶剂挥发到空气中，会污染空气[5],开发利用时需要注意。
2. 4 油页岩油页岩开采与加工利用技术较为成熟，但是其在开采与加工利用过程中也会带来了诸如土地利用、废物料处理、抢占有限的水资源、水污染、增加温室气体排放、空气污染与增加地震的发生频率等环境破坏的问题，在开发和利用油页岩时要注意并妥善处理。
2. 5 致密气中国致密气储量丰富，迄今为止，是非常规天然气中开发利用最多的天然气源。但是对致密气而言，并未有特殊的支持政策出台，这使得致密气的发展受到一定的限制[9].
3 中国非常规油气资源发展的对策与建议
综上所述，中国的非常规油气资源发展较晚，存在技术落后、开采难度大、基础设施不完善、市场不成熟、环境影响控制不足等问题，因此在促进非常规油气产业发展方面建议：
第一，积极出台和严格贯彻非常规油气产业支持及优惠政策，鼓励技术攻关。非常规油气产业投资周期长、资金投入大，风险巨大，需要国家给予适当的支持。首先应加大对非常规油气开采企业的财政补贴、资源税收减免程度； 其次，应制定产业优惠政策，对有关产业提供低息或免息投资贷款，加强对市场的培育； 再次，鼓励和重视利用民间企业的资本； 最后，鼓励关键技术攻关。
第二，大力促进致密气、煤层气产业发展。致密气与煤层气产业具有发展时间长，资源情况较确定，开采难度相对较低，技术与市场较为成熟等优点，其投产见效快，产出稳定。所以未来应首先促进致密气、煤层气产业发展，保障这一部分的产量作为天然气稳定的补充。
第三，在借鉴国外先进技术和经验的基础上，稳步审慎推动页岩气产业发展。相比于致密砂岩气与煤层气，页岩气尚处于新生期，资源未详细勘测、关键技术不掌握、配套基础设施、市场发育以及环境控制等等各方面还远不成熟，因而存在较大风险，但其资源潜力巨大，利用前景很可观。页岩气在进行大规模商业开发之前，需要完备的开发利用以及环境控制方面的关键技术，为此，前期应与美国进行技术合作，但因美国水平井钻井法和水力压裂法等关键技术严格保密，且未申请技术专利，因此合作不能达到技术引进的目标，最终需要依靠本国科技力量进行技术攻关，在此之前，不可操之过急、盲目照抄，否则将带来巨额资金浪费和生态环境恶化的后果。
第四，重视并推动油砂岩、油页岩的开发与利用。在开采技术快速发展，开发利用成本大幅下降的情况下，油砂油和页岩油成为高油价下常规石油的有益补充，值得进一步加强开采技术的研究、制定相关技术标准、完善资源管理，并提供政策支持，加强对外合作、引进技术和资金，同时重视环境保护和环境恢复。
第五，在发展非常规能源的同时，要加强环境保护。
高度重视油页岩、油砂开发中的尾矿污染、地表水污染、地下水污染、废气污染等问题，防止在页岩气、油页岩、油砂开发中走"先污染、后治理"的老路； 明确并细化环境保护中的权责问题，把资源开发中的环境成本限制在最小的范围内。在非常规油气的定价中充分反应环境成本，坚持谁使用谁承担的原则。
总之，中国发展非常规油气产业应注意在借鉴国际成功经验的同时结合本国特点，走中国特色的发展路线。为此，应加快关键技术攻关、增加基础设施建设，完善天然气产业链，出台有益的政府补贴政策，方能增加本国能源自给，加强能源安全。